基于激光雷达-视觉融合的3D多模态建图研究

作     者：杨旭东 赖惠鸽 康文 王鹏 陶焓 李少东 Yang Xudong;Lai Huige;Kang Wen;Wang Peng;Tao Han;Li Shaodong

作者机构：宁夏大学大学机械工程学院宁夏银川750021 

出 版 物：《应用激光》 (Applied Laser)

年 卷 期：2024年第44卷第4期

页      面：113-122页

学科分类：081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51765056) 

主　　题：三维建图 里程计融合 位姿估计 误差卡尔曼滤波器 移动机器人 

摘      要：针对移动机器人室内环境三维地图构建不齐帧、误差大和重建不佳等问题,提出激光雷达和RGB-Depth相机融合(camera radar net, CRN)方法,这是一种新的三维地图构建方法。在CRN中,提出一种雷达-视觉惯性里程计融合(Lidar-Visual Inertial Odometry via Smoothing and Mapping, LVIO-SAM)方法,该方法将优化估计二维移动平台空间位姿。然后通过误差卡尔曼滤波器(Error State Kalman Filter, ESKF)算法将空间位姿数据与轮式里程计进行动态优化,得到良好的建图效果。最后,使用移动机器人进行试验验证。试验结果显示,与激光雷达惯性里程计和视觉惯性里程计相比,所提方法在构建室内环境中,三维地图尺寸误差减少了22%,里程计精度提高了0.19%。